A ce jour, les méthodes formelles ont montré qu'elles étaient applicables avec succès au développement de logiciels industriels. Pour maîtriser la complexité croissante de ces applications, la mise en oeuvre des paradigmes d'abstraction et de composition est incontournable. La méthode B permet d'assister le processus de développement des spécifications au code et offre une notion de modularité qui permet de composer à la fois les spécifications et les développements. La compositionnalité des preuves est assurée par des restrictions imposées par le langage, qui limitent les formes d'architectures autorisées. A la suite de nos précédents travaux, le manuscrit présenté ici explicite les principes de composition des spécifications et des développements, énonce les théorèmes sous-jacents à la composition des preuves et complète et valide les restrictions imposées par la méthode B. Bien que dédiés à la méthode B, les résultats présentés sont plus généraux : ils peuvent s'appliquer à d'autres approches formelles basées sur la notion d'état, comme les approches objet

Dans le contexte actuel de concurrence industrielle internationale, la diversité des produits proposés et leur complexité croissante imposent aux industriels de proposer des produits manufacturés innovants, de qualité, à moindre coût et dans des délais de plus en plus contraignants. Le marché de la fabrication d'outillages de mise en forme (moules d'injection, matrices d'emboutissage, etc) a fortement évolué. Les outillages doivent désormais être conçus et mis au point plus rapidement, être adaptables aux différentes variantes de produits et fabriqués à coût maîtrisé.<br /><br /> Ainsi, les outillages peuvent avantageusement être conçus avec une double approche : modulaire et hybride. Les outillages sont vus non plus comme une seule pièce, mais comme un puzzle en trois dimensions, avec différents modules fabriqués séparément puis assemblés. L'approche modulaire permet de prendre en compte les différentes variantes d'une même famille de pièces à produire en facilitant un changement rapide des parties de l'outillage. L'approche hybride permet de choisir le procédé de fabrication le plus adapté pour chacun des modules de l'outillage. Nous nous sommes intéressés aux procédés d‟usinage par enlèvement de matière ainsi qu'aux procédés de fabrication rapide par ajout de matière. Ces technologies additives arrivent à maturité et, bien qu'un haut niveau de qualité soit encore délicat à obtenir, les possibilités de réalisation de formes difficiles, voire impossibles, à usiner par enlèvement de matière rendent ces procédés très attractifs. <br /><br /> Ce travail de thèse consiste donc en l'élaboration d'une méthodologie de conception d'outillages modulaires hybrides. Cette méthode permet, dans un premier temps, d'analyser la complexité de fabrication des outillages lors de leur conception. Dans un deuxième temps, afin de réduire la complexité de fabrication (et par conséquent, diminuer les temps et coûts de réalisation à qualité égale), une nouvelle conception de l'outillage est proposée, en appliquant les points de vue modulaire et hybride. La complexité de fabrication de ce nouvel outillage est ensuite analysée, puis comparée à la première afin de quantifier les gains induits par notre approche modulaire hybride. <br /><br /> Une maquette informatique a donc été développée et implémentée dans un logiciel de CAO pour mettre en évidence les possibilités d'utilisation de la méthodologie lors de la phase de conception d'outillages. Elle est testée sur différentes pièces-test et outillages industriels, en particulier dans le cadre du projet EMOA (Excellence dans la Maîtrise de l'Ouvrant Automobile haut de gamme) piloté par PSA Peugeot-Citroën.

Ce mémoire est consacré aux théories à processus duaux, abondamment discutées dans la littérature récente en sciences cognitives. L'auteur y propose une version fortement amendée de l'approche défendue par Samuels (2009), remplaçant la distinction entre 'Systèmes' par une distinction entre 'Types de processus', qui permet de critiquer à la fois les approches (uniquement) modularistes et les approches décrivant une différence profonde entre deux systèmes ayant chacun leurs spécificités (fonctionnelles, phénoménologiques, neurologiques). Cependant, dans la version des théories à processus duaux défendue ici, la distinction entre 'Types de processus' n'est considérée a priori que comme une distinction heuristique permettant aux chercheuses et chercheurs de mieux comprendre l'esprit et d'en expliquer certaines propriétés. L'idée centrale défendue dans ce mémoire est que les processus cognitifs devraient y être distingués selon leur position dans un espace conceptuel multidimensionnel permettant de considérer l'ensemble des caractéristiques et des spécificités attribuées à un processus, cela étant préférable à les forcer dans l'un ou l'autre des 'Systèmes' ou des 'Types' identifiés dans les approches les plus influentes (cf. Evans, 2008). Une fois ce programme de recherche entamé, il sera alors possible de réviser la définition des concepts et des catégories utilisés pour refonder certaines notions présentes dans la littérature ('module', 'Système 1/2', etc.). L'argument se déroule en trois temps: 1) Le premier chapitre vise à clarifier la notion de 'module' très utilisée en sciences cognitives. Contre les approches visant à affaiblir cette notion afin que tous les processus de l'esprit soient considérés comme étant des modules, l'auteur - suivant notamment Faucher et Poirier (2009) et Samuels (2006) - jette le doute sur l'emploi qui est fait de cette notion par plusieurs auteurs très influents, notamment en psychologie évolutionniste (par exemple, Barrett, Carruthers, Cosmides, Tooby). 2) L'objectif du second chapitre est de présenter, examiner et critiquer plusieurs théories à processus duaux et de suggérer qu'aucune théorie actuellement discutée n'est adéquate pour décrire l'architecture de l'esprit. Les approches, particulièrement influentes ou représentatives, défendues par Stanovich (1999; 2004; 2009), par Evans (2008; 2009), par Lieberman (2007; 2009) et par Carruthers (2006; 2009) y sont abordées. 3) Dans le troisième chapitre, l'auteur critique le cadre développé par Samuels (2009), puis développe son approche des théories à processus duaux en montrant certains de ses avantages. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : philosophie des sciences, sciences cognitives, psychologie, neurosciences, théorie à processus duaux, modularité, module, heuristique, biais, pensée critique, naturalisme.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la modélisation des familles de produits. Ces travaux se placent fondamentalement dans le domaine de l'Ingénierie Intégrée ou du Concurrent Engineering et portent sur la conception intégrée modulaire de famille de produits, ils sont une suite des travaux développés au LAB par l'équipe Méthodologie de l'Assemblage. Dans ce mémoire, nous proposons une modélisation de famille de produits s'appuyant sur des concepts de modularité, les grammaires de graphe et sur les transformations matricielles. <br />Dans le chapitre 1, nous présentons les concepts et les problèmatiques liés aux nouvelles formes et organisation de conception ainsi que l'orientation de nos travaux.<br />Le chapitre 2 présente les concepts liéa à l'architecture modulaire. Des principes d'organisation d'une architecture de famille de produits sont proposés.<br />Le chapitre 3 utilise les grammaires de graphe pour la modélisation de familles de produits. Cet outil a le double avantage de s'appuyer sur une formulation mathématique et des représentations graphiques. Son choix pour la modélisation d'une famille de produits se justifie car il permet de mettre en évidence les liaisons complexes entre les modules et les composants de la famille, ceci à travers la manipulation de la génération des variantes. Le développement et l'application du modèle sur une étude de cas industrielle démontrent le potentiel apporté par ce type de modélisation. <br />Le chapitre 4 contribue à une réflexion sur la complexité en conception par une approche matricielle. A partir d'une analyse structurelle des familles de produits, nous proposons des matrices de décomposition reliant les exigences fonctionnelles aux composants génériques constants, partiels et variants. A partir d'un exemple, nous montrons comment structurer les solutions technologiques associées aux fonctions sous forme de matrices diagonales par bloc. Chacun de ces blocs peut être vu comme un module d'une famille de produits et permet de regrouper les solutions technologiques associées à la fonction de ce module. Cette représentation permet de traduire le passage du fonctionnel à l'organique.

Les travaux du laboratoire se concentrent autour du contrôle neuromimétique d'une plate-forme robot-vision. Dans ce cadre, ce travail de thèse concerne l'application des réseaux de neurones artificiels à la commande d'un bras robotique par asservissement visuel. Cette étude porte plus particulièrement sur l'apprentissage modulaire afin de réaliser des contrôleurs neuromimétiques. <br /><br />Asservissement visuel par apprentissage<br />Les mouvements d'un bras robotique sont contrôlés par asservissement visuel. Les informations sont fournies par deux caméras montées sur une tête robotique. La position de chaque objet est alors définie par ses coordonnées dans les images -- gauches et droites -- et par les positions angulaires des caméras.<br />L'approche classique de l'asservissement visuel se base sur une modélisation mathématique du système robot-vision. Un contrôle précis exige une bonne connaissance des différents paramètres des modèles et une prise en compte des erreurs de calibration des capteurs et du robot. Dans cette thèse, nous évaluons une approche alternative à l'approche modèle et proposons une approche non paramétrique qui "apprend" la transformation reliant l'espace des images à l'espace des commandes angulaires à l'aide de réseaux de neurones artificiels.<br /><br />Les réseaux de neurones<br />Les réseaux de neurones se sont révélés être de très bons estimateurs. La complexité de notre tâche, notamment sa dimensionalité et ses caractéristiques non linéaires, rend leur implémentation non triviale. En effet, il est difficile de superviser l'apprentissage des réseaux de grandes tailles. De plus, les temps d'apprentissage et de réponse peuvent devenir prohibitifs.<br />Le choix du réseau de neurones a été guidé par la nécessité d'un apprentissage en ligne, en temps réel, stable, et rapide. Nous avons retenu les cartes auto-organisatrices de Kohonen (SOM, pour Self Organizing Map) qui répondent à ces contraintes. Les notions de compétition entre neurones et de voisinage qu'elles impliquent permettent un apprentissage rapide et efficace. Des variantes ont été développées, comme la carte de Kohonen étendue. Associées à des ADALINEs (ADAptative LINear Elements), ces cartes fournissent des sorties linéaires. Elles sont donc capables de discrétiser n'importe quel espace (notamment le volume de travail du robot) et de le linéariser sans connaissance a priori.<br /><br />La modularité<br />Face à ce problème de dimensionnalité, nous proposons de décomposer la tâche en modules. Chacun de ces modules est alors constitué de réseaux de neurones de faibles dimensions. La modularité peut être vue de deux manières différentes.<br />La première approche met plusieurs modules en parallèle. Chacun de ceux-ci reçoit les mêmes entrées et calcule une sortie. Un module supplémentaire, un superviseur, est ajouté à l'architecture. Il reçoit les mêmes entrées et a pour rôle de sélectionner le module, ou l'ensemble de modules pondérés de manière convenable, afin d'obtenir la meilleure sortie possible.<br />La seconde approche, que nous avons adoptée, décompose la tâche complexe en une série de sous-problèmes. Comme l'apprentissage de chaque module nécessite un jeu d'apprentissage, la difficulté est de superviser les modules internes. En effet, les entrées et les sorties désirées de ces modules ne sont pas accessibles. Il est de ce fait nécessaire d'utiliser des structures d'aide à l'apprentissage telles que la bidirectionnalité. Des modules supplémentaires, spécialisés dans l'estimation de ces grandeurs intermédiaires, sont alors insérés dans l'architecture modulaire.<br /><br />Les résultats<br />L'apprentissage modulaire proposé peut alors être considéré comme un contrôleur neuromimétique. L'asservissement visuel est validé en simulation avec un robot trois axes et quatre axes. L'objectif est la poursuite de cibles mobiles dans un espace tridimensionnel, sans utiliser le modèle du système défini au préalable et sans connaissance a priori, ni sur les mouvements de la cible, ni sur les mouvements des caméras.<br />L'approche modulaire a été validée en simulation. Nous avons montré dans ce travail que l'apprentissage modulaire est possible et efficace. Face à des tâches complexes, où l'apprentissage par un réseau unique est difficile, voire même impossible, l'apprentissage modulaire apporte une solution.

L'informatique dans les nuages propose une alternative économique et performante au déploiement traditionnel sur site. Une utilisation efficace des nuages passe par une diminution des ressources consommées et une adaptation du déploiement à l'environnement cible. Nous proposons, dans cette thèse, une solution pour le déploiement de logiciels à la juste taille, c'est-à-dire en ne déployant que les dépendances nécessaires sur un environnement cible. Nous suivons une définition du déploiement basée sur les architectures à composants. Le contenu et les dépendances d'un logiciel sont capturés grâce au modèle à composants Fractal SoftwareUnit. Ce modèle offre une fine granularité de la représentation, le support de l'hétérogénéité des logiciels et des environnement cibles, ainsi qu'un contrôle distribué des logiciels. Nous proposons une mise en œuvre du modèle au travers du canevas SU Framework. Enfin, nous décrivons comment résoudre deux problèmes issus de besoins industriels, à l'aide de ce canevas : la définition de profils pour le serveur d'applications JOnAS et le déploiement d'applications hétérogènes sur cibles hétérogènes.

Les travaux présentés dans cette thèse visent à faciliter le développement de ressources pour le traitement automatique des langues. Les ressources de ce type prennent des formes très diverses, en raison de l’existence de différents niveaux d’étude de la langue (syntaxe, morphologie, sémantique,. . . ) et de différents formalismes proposés pour la description des langues à chacun de ces niveaux. Les formalismes faisant intervenir différents types de structures, un unique langage de description n’est pas suffisant : il est nécessaire pour chaque formalisme de créer un langage dédié (ou DSL), et d’implémenter un nouvel outil utilisant ce langage, ce qui est une tâche longue et complexe. Pour cette raison, nous proposons dans cette thèse une méthode pour assembler modulairement, et adapter, des cadres de développement spécifiques à des tâches de génération de ressources langagières. Les cadres de développement créés sont construits autour des concepts fondamentaux de l’approche XMG (eXtensible MetaGrammar), à savoir disposer d’un langage de description permettant la définition modulaire d’abstractions sur des structures linguistiques, ainsi que leur combinaison non-déterministe (c’est à dire au moyen des opérateurs logiques de conjonction et disjonction). La méthode se base sur l’assemblage d’un langage de description à partir de briques réutilisables, et d’après un fichier unique de spécification. L’intégralité de la chaîne de traitement pour le DSL ainsi défini est assemblée automatiquement d’après cette même spécification. Nous avons dans un premier temps validé cette approche en recréant l’outil XMG à partir de briques élémentaires. Des collaborations avec des linguistes nous ont également amené à assembler des compilateurs permettant la description de la morphologie de l’Ikota (langue bantoue) et de la sémantique (au moyen de la théorie des frames). / The work presented in this thesis aim at facilitating the development of resources for natural language processing. Resources of this type take different forms, because of the existence of several levels of linguistic description (syntax, morphology, semantics, . . . ) and of several formalisms proposed for the description of natural languages at each one of these levels. The formalisms featuring different types of structures, a unique description language is not enough: it is necessary to create a domain specific language (or DSL) for every formalism, and to implement a new tool which uses this language, which is a long a complex task. For this reason, we propose in this thesis a method to assemble in a modular way development frameworks specific to tasks of linguistic resource generation. The frameworks assembled thanks to our method are based on the fundamental concepts of the XMG (eXtensible MetaGrammar) approach, allowing the generation of tree based grammars. The method is based on the assembling of a description language from reusable bricks, and according to a unique specification file. The totality of the processing chain for the DSL is automatically assembled thanks to the same specification. In a first time, we validated this approach by recreating the XMG tool from elementary bricks. Some collaborations with linguists also brought us to assemble compilers allowing the description of morphology and semantics.

Les applications informatiques sont de plus en plus présentes dans nos vies. Pour les applications critiques (médecine, transport, . . .), les conséquences d’une erreur informatique ont un coût inacceptable, que ce soit sur le plan humain ou financier. Une des méthodes pour éviter la présence d’erreurs dans les programmes est la vérification déductive. Celle-ci s’applique à des programmes écrits dans des langages de haut-niveau transformés, par des compilateurs, en programmes écrits en langage machine. Les compilateurs doivent être corrects pour ne pas propager d’erreurs au langage machine. Depuis 2005, les processeurs multi-coeurs se sont répandus dans l’ensemble des systèmes informatiques. Ces architectures nécessitent des compilateurs et des preuves de correction adaptées. Notre contribution est l’extension modulaire d’un compilateur vérifié pour un langage parallèle ciblant des architectures parallèles multi-coeurs. Les spécifications des langages (et leurs sémantiques opérationnelles) présents aux divers niveaux du compilateur ainsi que les preuves de la correction du compilateur sont paramétrées par des modules spécifiant des éléments de parallélisme tels qu’un modèle mémoire faible et des notions de synchronisation et d’ordonnancement entre processus légers. Ce travail ouvre la voie à la conception d’un compilateur certifié pour des langages parallèles de haut-niveau tels que les langages à squelettes algorithmiques. / Nowadays, we are using an increasing number of computer applications. Errors in critical applications (medicine, transport, . . .) may carry serious health or financial issues. Avoiding errors in programs is a challenge and may be achieved by deductive verification. Deductive verification applies to program written in a high-level languages, which are transformed into machine language by compilers. These compilers must be correct to ensure the nonpropagation of errors to machine code. Since 2005, multicore processors have spread in all electronic devices. So, these architectures need adapted compilers and proofs of correctness. Our work is the modular extension of a verified compiler for parallel languages targeting multicore architectures. Specifications of these languages (and their operational semantics) needed at all levels of the compiler and proofs of correctness of this compiler are parameterized by modules specifying elements of parallelism such as a relaxed memory model and notions of synchronization and scheduling between threads. This work is the first step in the conception of a certified compiler for high-level parallel languages such as algorithmic skeletons.

Les travaux effectués dans cette thèse portent sur les problématiques de couplage de centrales photovoltaïques sur les réseaux de distribution haute tension africains. Ces réseaux sont pour la plupart caractérisés par leur instabilité, leur faible maillage et leur faible puissance installée. Une première partie traite des caractéristiques des centrales photovoltaïques connectées au réseau Haute Tension et leurs interactions avec ce dernier. Une deuxième partie de la thèse est consacrée à la modélisation des systèmes électriques (réseaux électriques, systèmes photovoltaïques etc.). Une approche de modélisation du générateur photovoltaïque pour des centrales de grande puissance a été proposée. Un cluster PV de 500 kWc a été proposé et simulé et ses performances évaluées. Les dispositifs de commande utilisés dans le cluster proposé prennent en compte les contraintes techniques nécessaires au transfert optimal de puissance et de la qualité de la tension entre le générateur PV et le réseau électrique. En application, une centrale PV de 20 MWc a été modélisée et simulée. L’impact de sa connexion sur le réseau national du Burkina a été évalué sur le plan de la stabilité en tension tant en fonctionnement normal qu’en situation de dysfonctionnement. L’approche de la stratégie de raccordement des centrales PV et l’impact de la modularité de ces dernières ont été aussi analysés. / The research work performed in this thesis focuses on the problems of coupling photovoltaic power plants to the African high-voltage distribution environments. African power systems are mostly characterized by a high degree of instability, low meshed and low power installed networks. The first part of this work deals with photovoltaic power plants connected to the high-voltage grid, its general behaviors and its interactions with the grid. The second part is devoted to the modeling of electrical power systems included photovoltaic systems. A modeling approach of a photovoltaic generator for large power plant was proposed. A photovoltaic cluster of 500 kWp system is proposed and simulated, and its performance evaluated. The design of the control systems used in the proposed cluster has taken into account the technical requirements needed for optimal power transfer and good quality of the voltage at the point of common coupling. Furthermore, a 20 MWp power plant connected to the national grid of Burkina Faso has been modeled and simulated, and their interactions have been evaluated in terms of voltage steady-state stability both in normal operation and in the dysfunction state. The approach to the strategy in terms of connecting PV power plants, and the impact of using modular photovoltaic power plants has also been analyzed.

Nous explorons la structure des vides dans une déformation massive de la théorie de Yang-Mills maximalement supersymétrique en quatre dimensions. Sur un espace-temps topologiquement trivial, la théorie des orbites nilpotentes dans les algèbres de Lie rend possible le calcul exact de l'indice de Witten. Nous en donnons les fonctions génératrices pour les algèbres classiques, et recourons à un calcul explicite pour les exceptionnelles. Après compactification sur un cercle, un lien entre les théories de jauge supersymétriques et les systèmes intégrables est exploitable pour réduire la chasse aux vides à une extrémisation du hamiltonien de Calogero-Moser elliptique twisté. Une analyse soigneuse des propriétés globales du groupe de jauge et des opérateurs de ligne est nécessaire pour obtenir un accord parfait. En combinant exploration numérique sur ordinateur et contrôle analytique grâce à la théorie des formes modulaires, nous exhibons la structure des vides massifs pour des algèbres de rang petit, et mettons en évidence de nouvelles propriétés modulaires. Nous montrons que des branches de vides de masse nulle existent, et nous en donnons la structure exacte pour les algèbres de rang deux. / We investigate the vacuum structure of a massive deformation of the maximally supersymmetric Yang-Mills gauge theory in four dimensions. When the topology of spacetime is trivial, the Witten index can be computed exactly for any gauge group using the theory of nilpotent orbits in Lie algebras. We provide generating functions for classical algebras and an explicit calculation for the exceptional ones. Upon compactification on a circle, one can use a bridge between supersymmetric gauge theories and complex integrable systems to reduce the analysis of vacua to the search of extrema of the twisted elliptic Calogero-Moser Hamiltonian. A careful inspection of global properties of the gauge group and line operators are needed to reach total agreement. Using a combination of numerical exploration on a computer and analytical control through the theory of modular forms, we determine the structure of massive vacua for low-rank gauge algebras and exhibit new modular properties. We also show that massless branches of vacua can exist, and provide an analytic description for rank two gauge algebras.